力学常考实验分类复习—探究动能的大小

力学常考实验分类复习——探究物体的动能大小

1．（2016·柳州卷）如图所示，是探究“动能的大小与什么因素有关？”实验的示意图．小球从a处滚下，在c处与小木块碰撞，并与小木块共同运动到d处停下．下面的一些判断正确的是（）

A．从a到b，小球的势能不变，动能增大

B．从b到c，小球的势能增大，动能增大

C．到达c处，小球的势能最小，动能最大

D．到达d处，小球的动能为零，小木块的动能最大

【答案】C

【解析】

由题意可知，从a﹣b﹣c，小球的质量不变，高度减小，重力势能减小；从c﹣d，小球质量不变，高度不变，重力势能不变；从a﹣b﹣c，小球的质量不变，速度增大，动能增大；从c﹣d，小球质量不变，小球撞击木块后，速度不断减小，动能不断减小，到d点停止，速度为零，动能为零；故应选C。

【考点定位】机械能转化

2．（2016·娄底卷）小明想利用“研究动能的大小与哪些因素有关”的实验装置和器材（斜面、木块、不同质量的小钢球）来探究“影响重力势能大小的因素”．请你帮助完成如下实验方案：

（1）实验中小球重力势能的大小可通过观察的大小来判断．

（2）实验中小明进行了如图中4步操作，由（填序号）图可探究重力势能的大小与物质的高度有关．

（3）通过比较分析可以得出的结论是重力势能的大小与物体的质量和高度有关．

（4）实验时若木块与水平面间无摩擦则不能得出结论，原因是．【答案】（1）木块被推出的距离；（2）甲；（4）小球和木块将做匀速直线运动，不能达到探究的目的

【解析】

【考点定位】影响动能大小的因素

3. (2017·湖北武汉)如图所示，让钢球从斜槽上由静止滚下，钢球运动到水平面上碰到静止的木块后，能将木块撞出一段距离．下列说法中正确的是(不计空气阻力)( )．

A. 钢球能从斜槽上滚下是因为它具有惯性

B. 木块被撞得越远，说明钢球对木块做的功越多

C. 钢球在斜槽上向下滚动时，它的机械能越来越大

D. 木块被撞出一段距离，说明物体的运动需要力来维持

B 解析：本题综合考查机械能、运动和力．钢球从斜槽上滚下是因为受到重力的作用，不是因为惯性，A项错误；木块移动，是因为钢球对它做功，移动越远，说明钢球做的功越多，所以B项正确；钢球在斜槽上滚动时，只受到重力和斜槽的支持力、摩擦力，总的机械能因为克服摩擦力做功，会有所减少，并不能增加，C项错误；木块被撞出一段距离，说明力能改变物体的运动状态，不能说明物体的运动需要力来维持，D项错误．

4. (2017·江苏无锡)用如图所示的装置研究动能大小与速度的关系时，应让同一小车从斜面的________高度处从静止滑下，小车撞击木块的过程中，对木块________(填“做功”或“不做功”)．

不同做功

5. (2017·江苏宿迁)在“探究影响动能大小的因素”实验中，如图a、b、c所示，让质量为m、2m的两个小球分别从斜面上由静止滚下，小球撞击放在水平木板上的木块，使木块滑动，虚线位置为木块滑动一段距离后停止的位置．

(1)小球动能是由________(填某种能量)转化来的．

(2)实验中通过________反映小球动能的大小．

(3)比较________两图进行的实验，可以探究小球的动能与速度的关系．

(4)比较a、b两图进行的实验，可以得到小球的动能随质量增大而________．

(1)重力势能(2)木块滑动的距离(3)ac(4)增大

解析：本题考查探究动能大小的影响因素．(1)小球动能是由重力势能转化来的；(2)实验中通过木块滑动的距离反映小球动能的大小；(3)要探究动能与速度的关系，需保持小球的质量不变，让同一小球从斜面不同高度自由滚下，可知应比较a、c两图的实验；(4)比较a、b两图的实验可得：小球的动能随质量的增大而增大．

6. (2017·江苏泰州)如图所示，在探究物体动能的大小与哪些因素有关时，让同一小车分别从同一斜面的不同高度由静止释放，撞击水平面上同一木块．

(1)本实验探究的是________(填“木块”“小车”或“斜面”)的动能与________的关系，实验中是通过观察________来比较动能大小的．

(2)第一次实验的情景如图甲所示，在进行第二次实验前，应先将撞出的木块________．

(3)若操作正确，第二次实验木块最终的位置如图乙所示，则此实验的结论是：________.

(1)小车速度木块在水平面上运动的距离(2)放到原来的位置(3)质量相同时，速度越大，动能越大

解析：本题考查探究动能大小的影响因素．让小车从同一斜面不同高度滑下，到达水

平面的速度不同，通过观察木块在水平面运动的距离，从而判断小车具有的动能大小；研究对象为小车，研究小车的动能与速度的关系，得出的结论是物体质量相同时，速度越大，动能越大．

7. (2017·山东聊城)如图所示，在“探究物体的动能跟哪些因素有关”的实验中，让同一钢球A从斜面上不同的高度由静止滚下，撞到同一木块上．实验中，通过观察________来判断钢球动能的大小；本实验用到的科学研究方法是________(说出一种即可)．

木块B被撞的距离控制变量法(或转换法)

8. (2017·北京)在探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”的实验中，需要控制物体的速度大小相等．为了控制物体的速度大小相等，小华选用了体积相等、质量不等的金属球A和B，利用如图所示的带滑槽的轨道进行实验．小华认为：如果A、B两球先后从轨道上同一高度处由静止开始释放，则A、B两球到达轨道零刻度线处的速度大小相等. 小刚对小华的观点提出了质疑．请你根据实验需要，添加适当的器材，设计实验检验小华的观点是否正确．请你写出检验的实验步骤．

将两个完全相同的带有滑槽的轨道并排放在水平桌面上，使两端对齐，将A、B两个金属球分别放置在两个轨道的最高点，从静止开始同时释放，观察两球是否一直并排滚动，直到轨道零刻度线处．

解析：本实验探究“物体动能的大小与物体质量是否有关”，实验中除了物体的质量不同，其他的因素应该全部控制相同，即控制相同的轨道，在轨道的同一高度，开始下落的速度等相同．通过观察两球是否一直并排滚动，直到轨道零刻度线处，来验证两球到达轨道零刻度线处的速度大小是否相等．

9.（2018包头）在研究“物体动能与质量和速度的关系”实验中，将钢球从某一高度由静止释放，钢球摆到竖直位置时，撞击水平木板上的木块，将木块撞出一段距离。